java的集合與數據結構

編程的核心數據結構和算法,某位高人如是說。確實,缺少對數據結構和算法的理解和應用,只能停止在編程的入門階段。每個軟件都會涉及到數據結構和算法,所以,各種開發平臺的類庫,會包裝一些數據結構,不必再重新發明輪子。

在java平臺中,JDK爲我們提供了一組集合類庫——具有又各種特性的容器,用來的存儲數據。其中有,array,connections,list,set和map。其中connections,list,set和map都只提供了抽象接口,當然java類庫不會如此吝嗇,它順便還爲我們提供了這些接口的一些實現類。

下面介紹它們的特性,定義就不介紹了。

1,array
效率高,但容量固定且無法動態改變。array還有一個缺點是,無法判斷其中實際存有多少元素,length只是告訴我們array的容量。在Java中,Arrays類專門用來操作array。它擁有一組static函數,
equals():比較兩個array是否相等。array擁有相同元素個數,且所有對應元素兩兩相等。
fill():將值填入array中。
sort():用來對array進行排序。
binarySearch():在排好序的array中尋找元素。
System.arraycopy():array的複製。

2,connetions
Collections是針對集合類的一個幫助類。提供了一系列靜態方法實現對各種集合的搜索、排序、線程完全化等操作。
相當於對Array進行類似操作的類——Arrays。
如,Collections.max(Collection coll); 取coll中最大的元素。
    Collections.sort(List list); 對list中元素排序

connetions還有兩個擴展接口,set,list。

3,List
List 接口對Collection進行了簡單的擴充,它的具體實現類常用的有ArrayList和LinkedList。你可以將任何東西放到一個List容器 中,並在需要時從中取出。ArrayList從其命名中可以看出它是一種類似數組的形式進行存儲,因此它的隨機訪問速度極快,而LinkedList的內 部實現是鏈表,它適合於在鏈表中間需要頻繁進行插入和刪除操作。在具體應用時可以根據需要自由選擇。前面說的Iterator只能對容器進行向前遍歷,而 ListIterator則繼承了Iterator的思想,並提供了對List行雙向遍歷的方法。

4,Set
Set接口也是 Collection的一種擴展,而與List不同的時,在Set中的對象元素不能重複,也就是說你不能把同樣的東西兩次放入同一個Set容器中。它的常 用具體實現有HashSet和TreeSet類。HashSet能快速定位一個元素,但是你放到HashSet中的對象需要實現hashCode()方 法,它使用了前面說過的哈希碼的算法。而TreeSet則將放入其中的元素按序存放,這就要求你放入其中的對象是可排序的,這就用到了集合框架提供的另外 兩個實用類Comparable和Comparator。一個類是可排序的,它就應該實現Comparable接口。有時多個類具有相同的排序算法,那就 不需要在每分別重複定義相同的排序算法,只要實現Comparator接口即可。集合框架中還有兩個很實用的公用類:Collections和 Arrays。Collections提供了對一個Collection容器進行諸如排序、複製、查找和填充等一些非常有用的方法,Arrays則是對一 個數組進行類似的操作。

5,Map
Map是一種把鍵對象和值對象進行關聯的容器,而一個值對象又可以是一個Map,依次類推,這樣就可 形成一個多級映射。對於鍵對象來說,像Set一樣,一個Map容器中的鍵對象不允許重複,這是爲了保持查找結果的一致性;如果有兩個鍵對象一樣,那你想得 到那個鍵對象所對應的值對象時就有問題了,可能你得到的並不是你想的那個值對象,結果會造成混亂,所以鍵的唯一性很重要,也是符合集合的性質的。當然在使 用過程中,某個鍵所對應的值對象可能會發生變化,這時會按照最後一次修改的值對象與鍵對應。對於值對象則沒有唯一性的要求。你可以將任意多個鍵都映射到一 個值對象上,這不會發生任何問題(不過對你的使用卻可能會造成不便,你不知道你得到的到底是那一個鍵所對應的值對象)。Map有兩種比較常用的實現: HashMap和TreeMap。HashMap也用到了哈希碼的算法,以便快速查找一個鍵,TreeMap則是對鍵按序存放,因此它便有一些擴展的方 法,比如firstKey(),lastKey()等,你還可以從TreeMap中指定一個範圍以取得其子Map。鍵和值的關聯很簡單,用pub (Object key,Object value)方法即可將一個鍵與一個值對象相關聯。用get(Object key)可得到與此key對象所對應的值對象。

 

 


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